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四川理工学院毕业设计
基于PLC的搬运机械手控制系统的设计
学 生：尤月
专 业：机械设计制造以及自动化 班 级：机电一体化2010.3 指导教师：廖映华
四川理工学院机械工程学院
二O一四年六月
摘 要
机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动。并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列和三菱FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。控制2个机械手，搬运机械装置和分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手；PLC控制；梯形图
ABSTRACT
The positive role of the manipulator increasingly known by people .first, it can partly replace human labor and can achieve the production requirements, follow a certain procedure, time and location to complete the artifacts transfer. Because it can greatly improve the working conditions and workers accelerate the realization of industrial production mechanization and automation pace. Therefore, by various advanced unit spent a great deal of attention and manpower to research and application. Especially in high temperature and high pressure and dust, noise occasions, application is more widely. In China, the modern years also have developed quickly, and obtained a lot of results and every part’s attention.
This paper intends to develop sorting through the manipulator, material handling by German Siemens s7-200 and FX2N PLC, the fluctuation, left and right sides of manipulator and grab motion control. Used in the mechanical device can .We use programmable technology, combined with the corresponding hardware device, control and finish all kinds of actions.
Keywords: manipulator; PLC control; ladder diagram
目 录
摘 要 ................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................. II 第一章 绪论 ............................................................. 1
1.1 问题的提出 .................................................................. 1 1.2 国内外机械手的研究现状及其意义 ............................................... 1 1.3研究思路与主要内容 ........................................................... 2
第二章 机械手PLC控制系统设计（一） ..................................... 3
2.1 机械手控制系统的分析 ......................................................... 3 2.2 机械手控制的基本工艺和控制要求 ............................................... 3 2.3 机械手PLC控制的硬件设计 ..................................................... 6
2.3.1 PLC的选型 ............................................................. 6 2.3.2 输入/输出端子地址分配 .................................................. 7 2.3.3 电气元件的选择 ......................................................... 8 2.3.4 控制系统的电气原理图 .................................................. 11 2.4 程序设计 ................................................................... 12
2.4.1 PLC的程序设计思想 .................................................... 12 2.4.2系统的程序流程图 ...................................................... 12 2.4.2 机械手控制系统主程序 .................................................. 15 2.4.3 自动方式下步进控制子程序 .............................................. 15 2.4.4 自动方式下单周期控制子程序 ............................................ 17 2.4.5 自动方式下连续控制子程序 .............................................. 18 2.4.6 手动操作控制子系统 .................................................... 20 2.5 本章小结 ................................................................... 20
第三章 机械手PLC控制系统设计（二） .................................... 22
3.1 系统的功能 ................................................................. 22 3.2 机械手二总体结构方案 ........................................................ 22 3.3 设计分析 ................................................................... 23 3.4 控制要求 ................................................................... 23 3.5 电路设计和PLC控制电路设计 .................................................. 24